Сплав на основе кобальта Советский патент 1975 года по МПК C22C19/00 

1

Изобретение относится к области металлургии, в частности к изысканию сплава на основе кобальта, который может быть использован в электротехнической и электронной промышленности для получения резисторов с сопротивлением, не зависящим от температуры в интервале 80-350° iK, и низкотемпературных нагревательных элементов.

В настоящее время для резисторов и нагревательных элементов применялись такие сплавы, как константан, манганин, нихром. В последнее время появились сообщения о попытках получения новых высокоомных резистивных материалов на базе таких, например, интерметаллических соединений, как моноалюминид никеля.

Известен сплав на основе кобальта следующего химического состава, вес.%:

Германий42,5

КобальтОстальное

Удельное электросопротивление сплава составляет 1,85Х10 омХм и весьма слабо,зависит от температуры винтервалеминус 173- нлюс 27° С. В интервале плюс 27-плюс 177° С удельное электросопротивление этого сплава практически не зависит от температуры.

С целью получения удельного электросопротивления, не зависящего от температуры в интервале минус 190-плюс 100° С, предлагаемый сплав имеет следующий химический состав, вес. %:

Германий41,1-41,4

КобальтОстальное

Сплав имеет удельное электросопротивление не менее 1,75X10- омХм и не зависит от температуры в интервале минус 190-плюс 1QO°C.

Сплав кобальт - германий, содержащий 58,7 вес. % кобальта и 41,3 вес. % германия, был приготовлен из кобальта марки К-О (99,98% Со) и полупроводникового германия (99,99% Ge). Сплавление проводили в индукционной печи в атмосфере аргона с использованием тиглей ЛиОз.

Для выращивания монокристаллов способом Чохральского была использована установка с графитовым нагревателем, допускающая частичное тепловое экранирование растущего слитка. Материалом тиглей служила окись алюминия (А120з), практически не взаимодействующая с расплавом. В процессе роста кристалла (со скоростью близкой к 1 мм/мин) тигель и затравка вращались в противоположных направлениях со скоростями 20-30 и 60-80 об/мин соответственно. В качестве затравок использовали поликристаллические стержни диаметром 3-4 мм того же состава, что и расплав.

Монокристаллические слитки длиной 80- 100 мм, диаметром 20-25 мм получали в результате образования шейки перед выходом на диаметр. Для выращивания кристаллов в определенном направлении на электроэрозионном станке вырезали ориентированные затравки. Слитки, вытянутые на поликристаллических затравках, росли в направлениях, близких к 212. Указанные выше условия вырашивания обеспечивали при этом практически плоский фронт кристаллизации. Получены были лгонокристаллы и в направлении 001 в тех же условиях.

Удельное электросопротивление монокристаллического Coi,75Ge составляет 1,75-10

омХм для направления 100 и 2,6-10 омХ XM - для 001. При этом в обоих случаях в пределах ошибки измерений (±3%) электросопротивление не зависит от температуры.

Формула изобретения

Сплав на основе кобальта, содержащий германий, отличающийся тем, что, с целью получения удельного электросопротивления, не зависящего от температуры в интервале минус 190-плюс 100° С, он имеет следующий химический состав, вес.%:

Германий41,1-41,4

КобальтОстальное